fs/ubifs/lpt.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
   2 /*
   3  * This file is part of UBIFS.
   4  *
   5  * Copyright (C) 2006-2008 Nokia Corporation.
   6  *
   7  * Authors: Adrian Hunter
   8  *          Artem Bityutskiy (Битюцкий Артём)
   9  */
  10
  11 /*
  12  * This file implements the LEB properties tree (LPT) area. The LPT area
  13  * contains the LEB properties tree, a table of LPT area eraseblocks (ltab), and
  14  * (for the "big" model) a table of saved LEB numbers (lsave). The LPT area sits
  15  * between the log and the orphan area.
  16  *
  17  * The LPT area is like a miniature self-contained file system. It is required
  18  * that it never runs out of space, is fast to access and update, and scales
  19  * logarithmically. The LEB properties tree is implemented as a wandering tree
  20  * much like the TNC, and the LPT area has its own garbage collection.
  21  *
  22  * The LPT has two slightly different forms called the "small model" and the
  23  * "big model". The small model is used when the entire LEB properties table
  24  * can be written into a single eraseblock. In that case, garbage collection
  25  * consists of just writing the whole table, which therefore makes all other
  26  * eraseblocks reusable. In the case of the big model, dirty eraseblocks are
  27  * selected for garbage collection, which consists of marking the clean nodes in
  28  * that LEB as dirty, and then only the dirty nodes are written out. Also, in
  29  * the case of the big model, a table of LEB numbers is saved so that the entire
  30  * LPT does not to be scanned looking for empty eraseblocks when UBIFS is first
  31  * mounted.
  32  */
  33
  34 #include "ubifs.h"
  35 #ifndef __UBOOT__
  36 #include <dm/devres.h>
  37 #include <linux/crc16.h>
  38 #include <linux/math64.h>
  39 #include <linux/slab.h>
  40 #else
  41 #include <linux/compat.h>
  42 #include <linux/err.h>
  43 #include <ubi_uboot.h>
  44 #include "crc16.h"
  45 #endif
  46
  47 /**
  48  * do_calc_lpt_geom - calculate sizes for the LPT area.
  49  * @c: the UBIFS file-system description object
  50  *
  51  * Calculate the sizes of LPT bit fields, nodes, and tree, based on the
  52  * properties of the flash and whether LPT is "big" (c->big_lpt).
  53  */
  54 static void do_calc_lpt_geom(struct ubifs_info *c)
  55 {
  56         int i, n, bits, per_leb_wastage, max_pnode_cnt;
  57         long long sz, tot_wastage;
  58
  59         n = c->main_lebs + c->max_leb_cnt - c->leb_cnt;
  60         max_pnode_cnt = DIV_ROUND_UP(n, UBIFS_LPT_FANOUT);
  61
  62         c->lpt_hght = 1;
  63         n = UBIFS_LPT_FANOUT;
  64         while (n < max_pnode_cnt) {
  65                 c->lpt_hght += 1;
  66                 n <<= UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
  67         }
  68
  69         c->pnode_cnt = DIV_ROUND_UP(c->main_lebs, UBIFS_LPT_FANOUT);
  70
  71         n = DIV_ROUND_UP(c->pnode_cnt, UBIFS_LPT_FANOUT);
  72         c->nnode_cnt = n;
  73         for (i = 1; i < c->lpt_hght; i++) {
  74                 n = DIV_ROUND_UP(n, UBIFS_LPT_FANOUT);
  75                 c->nnode_cnt += n;
  76         }
  77
  78         c->space_bits = fls(c->leb_size) - 3;
  79         c->lpt_lnum_bits = fls(c->lpt_lebs);
  80         c->lpt_offs_bits = fls(c->leb_size - 1);
  81         c->lpt_spc_bits = fls(c->leb_size);
  82
  83         n = DIV_ROUND_UP(c->max_leb_cnt, UBIFS_LPT_FANOUT);
  84         c->pcnt_bits = fls(n - 1);
  85
  86         c->lnum_bits = fls(c->max_leb_cnt - 1);
  87
  88         bits = UBIFS_LPT_CRC_BITS + UBIFS_LPT_TYPE_BITS +
  89                (c->big_lpt ? c->pcnt_bits : 0) +
  90                (c->space_bits * 2 + 1) * UBIFS_LPT_FANOUT;
  91         c->pnode_sz = (bits + 7) / 8;
  92
  93         bits = UBIFS_LPT_CRC_BITS + UBIFS_LPT_TYPE_BITS +
  94                (c->big_lpt ? c->pcnt_bits : 0) +
  95                (c->lpt_lnum_bits + c->lpt_offs_bits) * UBIFS_LPT_FANOUT;
  96         c->nnode_sz = (bits + 7) / 8;
  97
  98         bits = UBIFS_LPT_CRC_BITS + UBIFS_LPT_TYPE_BITS +
  99                c->lpt_lebs * c->lpt_spc_bits * 2;
 100         c->ltab_sz = (bits + 7) / 8;
 101
 102         bits = UBIFS_LPT_CRC_BITS + UBIFS_LPT_TYPE_BITS +
 103                c->lnum_bits * c->lsave_cnt;
 104         c->lsave_sz = (bits + 7) / 8;
 105
 106         /* Calculate the minimum LPT size */
 107         c->lpt_sz = (long long)c->pnode_cnt * c->pnode_sz;
 108         c->lpt_sz += (long long)c->nnode_cnt * c->nnode_sz;
 109         c->lpt_sz += c->ltab_sz;
 110         if (c->big_lpt)
 111                 c->lpt_sz += c->lsave_sz;
 112
 113         /* Add wastage */
 114         sz = c->lpt_sz;
 115         per_leb_wastage = max_t(int, c->pnode_sz, c->nnode_sz);
 116         sz += per_leb_wastage;
 117         tot_wastage = per_leb_wastage;
 118         while (sz > c->leb_size) {
 119                 sz += per_leb_wastage;
 120                 sz -= c->leb_size;
 121                 tot_wastage += per_leb_wastage;
 122         }
 123         tot_wastage += ALIGN(sz, c->min_io_size) - sz;
 124         c->lpt_sz += tot_wastage;
 125 }
 126
 127 /**
 128  * ubifs_calc_lpt_geom - calculate and check sizes for the LPT area.
 129  * @c: the UBIFS file-system description object
 130  *
 131  * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
 132  */
 133 int ubifs_calc_lpt_geom(struct ubifs_info *c)
 134 {
 135         int lebs_needed;
 136         long long sz;
 137
 138         do_calc_lpt_geom(c);
 139
 140         /* Verify that lpt_lebs is big enough */
 141         sz = c->lpt_sz * 2; /* Must have at least 2 times the size */
 142         lebs_needed = div_u64(sz + c->leb_size - 1, c->leb_size);
 143         if (lebs_needed > c->lpt_lebs) {
 144                 ubifs_err(c, "too few LPT LEBs");
 145                 return -EINVAL;
 146         }
 147
 148         /* Verify that ltab fits in a single LEB (since ltab is a single node */
 149         if (c->ltab_sz > c->leb_size) {
 150                 ubifs_err(c, "LPT ltab too big");
 151                 return -EINVAL;
 152         }
 153
 154         c->check_lpt_free = c->big_lpt;
 155         return 0;
 156 }
 157
 158 /**
 159  * calc_dflt_lpt_geom - calculate default LPT geometry.
 160  * @c: the UBIFS file-system description object
 161  * @main_lebs: number of main area LEBs is passed and returned here
 162  * @big_lpt: whether the LPT area is "big" is returned here
 163  *
 164  * The size of the LPT area depends on parameters that themselves are dependent
 165  * on the size of the LPT area. This function, successively recalculates the LPT
 166  * area geometry until the parameters and resultant geometry are consistent.
 167  *
 168  * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
 169  */
 170 static int calc_dflt_lpt_geom(struct ubifs_info *c, int *main_lebs,
 171                               int *big_lpt)
 172 {
 173         int i, lebs_needed;
 174         long long sz;
 175
 176         /* Start by assuming the minimum number of LPT LEBs */
 177         c->lpt_lebs = UBIFS_MIN_LPT_LEBS;
 178         c->main_lebs = *main_lebs - c->lpt_lebs;
 179         if (c->main_lebs <= 0)
 180                 return -EINVAL;
 181
 182         /* And assume we will use the small LPT model */
 183         c->big_lpt = 0;
 184
 185         /*
 186          * Calculate the geometry based on assumptions above and then see if it
 187          * makes sense
 188          */
 189         do_calc_lpt_geom(c);
 190
 191         /* Small LPT model must have lpt_sz < leb_size */
 192         if (c->lpt_sz > c->leb_size) {
 193                 /* Nope, so try again using big LPT model */
 194                 c->big_lpt = 1;
 195                 do_calc_lpt_geom(c);
 196         }
 197
 198         /* Now check there are enough LPT LEBs */
 199         for (i = 0; i < 64 ; i++) {
 200                 sz = c->lpt_sz * 4; /* Allow 4 times the size */
 201                 lebs_needed = div_u64(sz + c->leb_size - 1, c->leb_size);
 202                 if (lebs_needed > c->lpt_lebs) {
 203                         /* Not enough LPT LEBs so try again with more */
 204                         c->lpt_lebs = lebs_needed;
 205                         c->main_lebs = *main_lebs - c->lpt_lebs;
 206                         if (c->main_lebs <= 0)
 207                                 return -EINVAL;
 208                         do_calc_lpt_geom(c);
 209                         continue;
 210                 }
 211                 if (c->ltab_sz > c->leb_size) {
 212                         ubifs_err(c, "LPT ltab too big");
 213                         return -EINVAL;
 214                 }
 215                 *main_lebs = c->main_lebs;
 216                 *big_lpt = c->big_lpt;
 217                 return 0;
 218         }
 219         return -EINVAL;
 220 }
 221
 222 /**
 223  * pack_bits - pack bit fields end-to-end.
 224  * @addr: address at which to pack (passed and next address returned)
 225  * @pos: bit position at which to pack (passed and next position returned)
 226  * @val: value to pack
 227  * @nrbits: number of bits of value to pack (1-32)
 228  */
 229 static void pack_bits(uint8_t **addr, int *pos, uint32_t val, int nrbits)
 230 {
 231         uint8_t *p = *addr;
 232         int b = *pos;
 233
 234         ubifs_assert(nrbits > 0);
 235         ubifs_assert(nrbits <= 32);
 236         ubifs_assert(*pos >= 0);
 237         ubifs_assert(*pos < 8);
 238         ubifs_assert((val >> nrbits) == 0 || nrbits == 32);
 239         if (b) {
 240                 *p |= ((uint8_t)val) << b;
 241                 nrbits += b;
 242                 if (nrbits > 8) {
 243                         *++p = (uint8_t)(val >>= (8 - b));
 244                         if (nrbits > 16) {
 245                                 *++p = (uint8_t)(val >>= 8);
 246                                 if (nrbits > 24) {
 247                                         *++p = (uint8_t)(val >>= 8);
 248                                         if (nrbits > 32)
 249                                                 *++p = (uint8_t)(val >>= 8);
 250                                 }
 251                         }
 252                 }
 253         } else {
 254                 *p = (uint8_t)val;
 255                 if (nrbits > 8) {
 256                         *++p = (uint8_t)(val >>= 8);
 257                         if (nrbits > 16) {
 258                                 *++p = (uint8_t)(val >>= 8);
 259                                 if (nrbits > 24)
 260                                         *++p = (uint8_t)(val >>= 8);
 261                         }
 262                 }
 263         }
 264         b = nrbits & 7;
 265         if (b == 0)
 266                 p++;
 267         *addr = p;
 268         *pos = b;
 269 }
 270
 271 /**
 272  * ubifs_unpack_bits - unpack bit fields.
 273  * @addr: address at which to unpack (passed and next address returned)
 274  * @pos: bit position at which to unpack (passed and next position returned)
 275  * @nrbits: number of bits of value to unpack (1-32)
 276  *
 277  * This functions returns the value unpacked.
 278  */
 279 uint32_t ubifs_unpack_bits(uint8_t **addr, int *pos, int nrbits)
 280 {
 281         const int k = 32 - nrbits;
 282         uint8_t *p = *addr;
 283         int b = *pos;
 284         uint32_t uninitialized_var(val);
 285         const int bytes = (nrbits + b + 7) >> 3;
 286
 287         ubifs_assert(nrbits > 0);
 288         ubifs_assert(nrbits <= 32);
 289         ubifs_assert(*pos >= 0);
 290         ubifs_assert(*pos < 8);
 291         if (b) {
 292                 switch (bytes) {
 293                 case 2:
 294                         val = p[1];
 295                         break;
 296                 case 3:
 297                         val = p[1] | ((uint32_t)p[2] << 8);
 298                         break;
 299                 case 4:
 300                         val = p[1] | ((uint32_t)p[2] << 8) |
 301                                      ((uint32_t)p[3] << 16);
 302                         break;
 303                 case 5:
 304                         val = p[1] | ((uint32_t)p[2] << 8) |
 305                                      ((uint32_t)p[3] << 16) |
 306                                      ((uint32_t)p[4] << 24);
 307                 }
 308                 val <<= (8 - b);
 309                 val |= *p >> b;
 310                 nrbits += b;
 311         } else {
 312                 switch (bytes) {
 313                 case 1:
 314                         val = p[0];
 315                         break;
 316                 case 2:
 317                         val = p[0] | ((uint32_t)p[1] << 8);
 318                         break;
 319                 case 3:
 320                         val = p[0] | ((uint32_t)p[1] << 8) |
 321                                      ((uint32_t)p[2] << 16);
 322                         break;
 323                 case 4:
 324                         val = p[0] | ((uint32_t)p[1] << 8) |
 325                                      ((uint32_t)p[2] << 16) |
 326                                      ((uint32_t)p[3] << 24);
 327                         break;
 328                 }
 329         }
 330         val <<= k;
 331         val >>= k;
 332         b = nrbits & 7;
 333         p += nrbits >> 3;
 334         *addr = p;
 335         *pos = b;
 336         ubifs_assert((val >> nrbits) == 0 || nrbits - b == 32);
 337         return val;
 338 }
 339
 340 /**
 341  * ubifs_pack_pnode - pack all the bit fields of a pnode.
 342  * @c: UBIFS file-system description object
 343  * @buf: buffer into which to pack
 344  * @pnode: pnode to pack
 345  */
 346 void ubifs_pack_pnode(struct ubifs_info *c, void *buf,
 347                       struct ubifs_pnode *pnode)
 348 {
 349         uint8_t *addr = buf + UBIFS_LPT_CRC_BYTES;
 350         int i, pos = 0;
 351         uint16_t crc;
 352
 353         pack_bits(&addr, &pos, UBIFS_LPT_PNODE, UBIFS_LPT_TYPE_BITS);
 354         if (c->big_lpt)
 355                 pack_bits(&addr, &pos, pnode->num, c->pcnt_bits);
 356         for (i = 0; i < UBIFS_LPT_FANOUT; i++) {
 357                 pack_bits(&addr, &pos, pnode->lprops[i].free >> 3,
 358                           c->space_bits);
 359                 pack_bits(&addr, &pos, pnode->lprops[i].dirty >> 3,
 360                           c->space_bits);
 361                 if (pnode->lprops[i].flags & LPROPS_INDEX)
 362                         pack_bits(&addr, &pos, 1, 1);
 363                 else
 364                         pack_bits(&addr, &pos, 0, 1);
 365         }
 366         crc = crc16(-1, buf + UBIFS_LPT_CRC_BYTES,
 367                     c->pnode_sz - UBIFS_LPT_CRC_BYTES);
 368         addr = buf;
 369         pos = 0;
 370         pack_bits(&addr, &pos, crc, UBIFS_LPT_CRC_BITS);
 371 }
 372
 373 /**
 374  * ubifs_pack_nnode - pack all the bit fields of a nnode.
 375  * @c: UBIFS file-system description object
 376  * @buf: buffer into which to pack
 377  * @nnode: nnode to pack
 378  */
 379 void ubifs_pack_nnode(struct ubifs_info *c, void *buf,
 380                       struct ubifs_nnode *nnode)
 381 {
 382         uint8_t *addr = buf + UBIFS_LPT_CRC_BYTES;
 383         int i, pos = 0;
 384         uint16_t crc;
 385
 386         pack_bits(&addr, &pos, UBIFS_LPT_NNODE, UBIFS_LPT_TYPE_BITS);
 387         if (c->big_lpt)
 388                 pack_bits(&addr, &pos, nnode->num, c->pcnt_bits);
 389         for (i = 0; i < UBIFS_LPT_FANOUT; i++) {
 390                 int lnum = nnode->nbranch[i].lnum;
 391
 392                 if (lnum == 0)
 393                         lnum = c->lpt_last + 1;
 394                 pack_bits(&addr, &pos, lnum - c->lpt_first, c->lpt_lnum_bits);
 395                 pack_bits(&addr, &pos, nnode->nbranch[i].offs,
 396                           c->lpt_offs_bits);
 397         }
 398         crc = crc16(-1, buf + UBIFS_LPT_CRC_BYTES,
 399                     c->nnode_sz - UBIFS_LPT_CRC_BYTES);
 400         addr = buf;
 401         pos = 0;
 402         pack_bits(&addr, &pos, crc, UBIFS_LPT_CRC_BITS);
 403 }
 404
 405 /**
 406  * ubifs_pack_ltab - pack the LPT's own lprops table.
 407  * @c: UBIFS file-system description object
 408  * @buf: buffer into which to pack
 409  * @ltab: LPT's own lprops table to pack
 410  */
 411 void ubifs_pack_ltab(struct ubifs_info *c, void *buf,
 412                      struct ubifs_lpt_lprops *ltab)
 413 {
 414         uint8_t *addr = buf + UBIFS_LPT_CRC_BYTES;
 415         int i, pos = 0;
 416         uint16_t crc;
 417
 418         pack_bits(&addr, &pos, UBIFS_LPT_LTAB, UBIFS_LPT_TYPE_BITS);
 419         for (i = 0; i < c->lpt_lebs; i++) {
 420                 pack_bits(&addr, &pos, ltab[i].free, c->lpt_spc_bits);
 421                 pack_bits(&addr, &pos, ltab[i].dirty, c->lpt_spc_bits);
 422         }
 423         crc = crc16(-1, buf + UBIFS_LPT_CRC_BYTES,
 424                     c->ltab_sz - UBIFS_LPT_CRC_BYTES);
 425         addr = buf;
 426         pos = 0;
 427         pack_bits(&addr, &pos, crc, UBIFS_LPT_CRC_BITS);
 428 }
 429
 430 /**
 431  * ubifs_pack_lsave - pack the LPT's save table.
 432  * @c: UBIFS file-system description object
 433  * @buf: buffer into which to pack
 434  * @lsave: LPT's save table to pack
 435  */
 436 void ubifs_pack_lsave(struct ubifs_info *c, void *buf, int *lsave)
 437 {
 438         uint8_t *addr = buf + UBIFS_LPT_CRC_BYTES;
 439         int i, pos = 0;
 440         uint16_t crc;
 441
 442         pack_bits(&addr, &pos, UBIFS_LPT_LSAVE, UBIFS_LPT_TYPE_BITS);
 443         for (i = 0; i < c->lsave_cnt; i++)
 444                 pack_bits(&addr, &pos, lsave[i], c->lnum_bits);
 445         crc = crc16(-1, buf + UBIFS_LPT_CRC_BYTES,
 446                     c->lsave_sz - UBIFS_LPT_CRC_BYTES);
 447         addr = buf;
 448         pos = 0;
 449         pack_bits(&addr, &pos, crc, UBIFS_LPT_CRC_BITS);
 450 }
 451
 452 /**
 453  * ubifs_add_lpt_dirt - add dirty space to LPT LEB properties.
 454  * @c: UBIFS file-system description object
 455  * @lnum: LEB number to which to add dirty space
 456  * @dirty: amount of dirty space to add
 457  */
 458 void ubifs_add_lpt_dirt(struct ubifs_info *c, int lnum, int dirty)
 459 {
 460         if (!dirty || !lnum)
 461                 return;
 462         dbg_lp("LEB %d add %d to %d",
 463                lnum, dirty, c->ltab[lnum - c->lpt_first].dirty);
 464         ubifs_assert(lnum >= c->lpt_first && lnum <= c->lpt_last);
 465         c->ltab[lnum - c->lpt_first].dirty += dirty;
 466 }
 467
 468 /**
 469  * set_ltab - set LPT LEB properties.
 470  * @c: UBIFS file-system description object
 471  * @lnum: LEB number
 472  * @free: amount of free space
 473  * @dirty: amount of dirty space
 474  */
 475 static void set_ltab(struct ubifs_info *c, int lnum, int free, int dirty)
 476 {
 477         dbg_lp("LEB %d free %d dirty %d to %d %d",
 478                lnum, c->ltab[lnum - c->lpt_first].free,
 479                c->ltab[lnum - c->lpt_first].dirty, free, dirty);
 480         ubifs_assert(lnum >= c->lpt_first && lnum <= c->lpt_last);
 481         c->ltab[lnum - c->lpt_first].free = free;
 482         c->ltab[lnum - c->lpt_first].dirty = dirty;
 483 }
 484
 485 /**
 486  * ubifs_add_nnode_dirt - add dirty space to LPT LEB properties.
 487  * @c: UBIFS file-system description object
 488  * @nnode: nnode for which to add dirt
 489  */
 490 void ubifs_add_nnode_dirt(struct ubifs_info *c, struct ubifs_nnode *nnode)
 491 {
 492         struct ubifs_nnode *np = nnode->parent;
 493
 494         if (np)
 495                 ubifs_add_lpt_dirt(c, np->nbranch[nnode->iip].lnum,
 496                                    c->nnode_sz);
 497         else {
 498                 ubifs_add_lpt_dirt(c, c->lpt_lnum, c->nnode_sz);
 499                 if (!(c->lpt_drty_flgs & LTAB_DIRTY)) {
 500                         c->lpt_drty_flgs |= LTAB_DIRTY;
 501                         ubifs_add_lpt_dirt(c, c->ltab_lnum, c->ltab_sz);
 502                 }
 503         }
 504 }
 505
 506 /**
 507  * add_pnode_dirt - add dirty space to LPT LEB properties.
 508  * @c: UBIFS file-system description object
 509  * @pnode: pnode for which to add dirt
 510  */
 511 static void add_pnode_dirt(struct ubifs_info *c, struct ubifs_pnode *pnode)
 512 {
 513         ubifs_add_lpt_dirt(c, pnode->parent->nbranch[pnode->iip].lnum,
 514                            c->pnode_sz);
 515 }
 516
 517 /**
 518  * calc_nnode_num - calculate nnode number.
 519  * @row: the row in the tree (root is zero)
 520  * @col: the column in the row (leftmost is zero)
 521  *
 522  * The nnode number is a number that uniquely identifies a nnode and can be used
 523  * easily to traverse the tree from the root to that nnode.
 524  *
 525  * This function calculates and returns the nnode number for the nnode at @row
 526  * and @col.
 527  */
 528 static int calc_nnode_num(int row, int col)
 529 {
 530         int num, bits;
 531
 532         num = 1;
 533         while (row--) {
 534                 bits = (col & (UBIFS_LPT_FANOUT - 1));
 535                 col >>= UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
 536                 num <<= UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
 537                 num |= bits;
 538         }
 539         return num;
 540 }
 541
 542 /**
 543  * calc_nnode_num_from_parent - calculate nnode number.
 544  * @c: UBIFS file-system description object
 545  * @parent: parent nnode
 546  * @iip: index in parent
 547  *
 548  * The nnode number is a number that uniquely identifies a nnode and can be used
 549  * easily to traverse the tree from the root to that nnode.
 550  *
 551  * This function calculates and returns the nnode number based on the parent's
 552  * nnode number and the index in parent.
 553  */
 554 static int calc_nnode_num_from_parent(const struct ubifs_info *c,
 555                                       struct ubifs_nnode *parent, int iip)
 556 {
 557         int num, shft;
 558
 559         if (!parent)
 560                 return 1;
 561         shft = (c->lpt_hght - parent->level) * UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
 562         num = parent->num ^ (1 << shft);
 563         num |= (UBIFS_LPT_FANOUT + iip) << shft;
 564         return num;
 565 }
 566
 567 /**
 568  * calc_pnode_num_from_parent - calculate pnode number.
 569  * @c: UBIFS file-system description object
 570  * @parent: parent nnode
 571  * @iip: index in parent
 572  *
 573  * The pnode number is a number that uniquely identifies a pnode and can be used
 574  * easily to traverse the tree from the root to that pnode.
 575  *
 576  * This function calculates and returns the pnode number based on the parent's
 577  * nnode number and the index in parent.
 578  */
 579 static int calc_pnode_num_from_parent(const struct ubifs_info *c,
 580                                       struct ubifs_nnode *parent, int iip)
 581 {
 582         int i, n = c->lpt_hght - 1, pnum = parent->num, num = 0;
 583
 584         for (i = 0; i < n; i++) {
 585                 num <<= UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
 586                 num |= pnum & (UBIFS_LPT_FANOUT - 1);
 587                 pnum >>= UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
 588         }
 589         num <<= UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
 590         num |= iip;
 591         return num;
 592 }
 593
 594 /**
 595  * ubifs_create_dflt_lpt - create default LPT.
 596  * @c: UBIFS file-system description object
 597  * @main_lebs: number of main area LEBs is passed and returned here
 598  * @lpt_first: LEB number of first LPT LEB
 599  * @lpt_lebs: number of LEBs for LPT is passed and returned here
 600  * @big_lpt: use big LPT model is passed and returned here
 601  *
 602  * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
 603  */
 604 int ubifs_create_dflt_lpt(struct ubifs_info *c, int *main_lebs, int lpt_first,
 605                           int *lpt_lebs, int *big_lpt)
 606 {
 607         int lnum, err = 0, node_sz, iopos, i, j, cnt, len, alen, row;
 608         int blnum, boffs, bsz, bcnt;
 609         struct ubifs_pnode *pnode = NULL;
 610         struct ubifs_nnode *nnode = NULL;
 611         void *buf = NULL, *p;
 612         struct ubifs_lpt_lprops *ltab = NULL;
 613         int *lsave = NULL;
 614
 615         err = calc_dflt_lpt_geom(c, main_lebs, big_lpt);
 616         if (err)
 617                 return err;
 618         *lpt_lebs = c->lpt_lebs;
 619
 620         /* Needed by 'ubifs_pack_nnode()' and 'set_ltab()' */
 621         c->lpt_first = lpt_first;
 622         /* Needed by 'set_ltab()' */
 623         c->lpt_last = lpt_first + c->lpt_lebs - 1;
 624         /* Needed by 'ubifs_pack_lsave()' */
 625         c->main_first = c->leb_cnt - *main_lebs;
 626
 627         lsave = kmalloc(sizeof(int) * c->lsave_cnt, GFP_KERNEL);
 628         pnode = kzalloc(sizeof(struct ubifs_pnode), GFP_KERNEL);
 629         nnode = kzalloc(sizeof(struct ubifs_nnode), GFP_KERNEL);
 630         buf = vmalloc(c->leb_size);
 631         ltab = vmalloc(sizeof(struct ubifs_lpt_lprops) * c->lpt_lebs);
 632         if (!pnode || !nnode || !buf || !ltab || !lsave) {
 633                 err = -ENOMEM;
 634                 goto out;
 635         }
 636
 637         ubifs_assert(!c->ltab);
 638         c->ltab = ltab; /* Needed by set_ltab */
 639
 640         /* Initialize LPT's own lprops */
 641         for (i = 0; i < c->lpt_lebs; i++) {
 642                 ltab[i].free = c->leb_size;
 643                 ltab[i].dirty = 0;
 644                 ltab[i].tgc = 0;
 645                 ltab[i].cmt = 0;
 646         }
 647
 648         lnum = lpt_first;
 649         p = buf;
 650         /* Number of leaf nodes (pnodes) */
 651         cnt = c->pnode_cnt;
 652
 653         /*
 654          * The first pnode contains the LEB properties for the LEBs that contain
 655          * the root inode node and the root index node of the index tree.
 656          */
 657         node_sz = ALIGN(ubifs_idx_node_sz(c, 1), 8);
 658         iopos = ALIGN(node_sz, c->min_io_size);
 659         pnode->lprops[0].free = c->leb_size - iopos;
 660         pnode->lprops[0].dirty = iopos - node_sz;
 661         pnode->lprops[0].flags = LPROPS_INDEX;
 662
 663         node_sz = UBIFS_INO_NODE_SZ;
 664         iopos = ALIGN(node_sz, c->min_io_size);
 665         pnode->lprops[1].free = c->leb_size - iopos;
 666         pnode->lprops[1].dirty = iopos - node_sz;
 667
 668         for (i = 2; i < UBIFS_LPT_FANOUT; i++)
 669                 pnode->lprops[i].free = c->leb_size;
 670
 671         /* Add first pnode */
 672         ubifs_pack_pnode(c, p, pnode);
 673         p += c->pnode_sz;
 674         len = c->pnode_sz;
 675         pnode->num += 1;
 676
 677         /* Reset pnode values for remaining pnodes */
 678         pnode->lprops[0].free = c->leb_size;
 679         pnode->lprops[0].dirty = 0;
 680         pnode->lprops[0].flags = 0;
 681
 682         pnode->lprops[1].free = c->leb_size;
 683         pnode->lprops[1].dirty = 0;
 684
 685         /*
 686          * To calculate the internal node branches, we keep information about
 687          * the level below.
 688          */
 689         blnum = lnum; /* LEB number of level below */
 690         boffs = 0; /* Offset of level below */
 691         bcnt = cnt; /* Number of nodes in level below */
 692         bsz = c->pnode_sz; /* Size of nodes in level below */
 693
 694         /* Add all remaining pnodes */
 695         for (i = 1; i < cnt; i++) {
 696                 if (len + c->pnode_sz > c->leb_size) {
 697                         alen = ALIGN(len, c->min_io_size);
 698                         set_ltab(c, lnum, c->leb_size - alen, alen - len);
 699                         memset(p, 0xff, alen - len);
 700                         err = ubifs_leb_change(c, lnum++, buf, alen);
 701                         if (err)
 702                                 goto out;
 703                         p = buf;
 704                         len = 0;
 705                 }
 706                 ubifs_pack_pnode(c, p, pnode);
 707                 p += c->pnode_sz;
 708                 len += c->pnode_sz;
 709                 /*
 710                  * pnodes are simply numbered left to right starting at zero,
 711                  * which means the pnode number can be used easily to traverse
 712                  * down the tree to the corresponding pnode.
 713                  */
 714                 pnode->num += 1;
 715         }
 716
 717         row = 0;
 718         for (i = UBIFS_LPT_FANOUT; cnt > i; i <<= UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT)
 719                 row += 1;
 720         /* Add all nnodes, one level at a time */
 721         while (1) {
 722                 /* Number of internal nodes (nnodes) at next level */
 723                 cnt = DIV_ROUND_UP(cnt, UBIFS_LPT_FANOUT);
 724                 for (i = 0; i < cnt; i++) {
 725                         if (len + c->nnode_sz > c->leb_size) {
 726                                 alen = ALIGN(len, c->min_io_size);
 727                                 set_ltab(c, lnum, c->leb_size - alen,
 728                                             alen - len);
 729                                 memset(p, 0xff, alen - len);
 730                                 err = ubifs_leb_change(c, lnum++, buf, alen);
 731                                 if (err)
 732                                         goto out;
 733                                 p = buf;
 734                                 len = 0;
 735                         }
 736                         /* Only 1 nnode at this level, so it is the root */
 737                         if (cnt == 1) {
 738                                 c->lpt_lnum = lnum;
 739                                 c->lpt_offs = len;
 740                         }
 741                         /* Set branches to the level below */
 742                         for (j = 0; j < UBIFS_LPT_FANOUT; j++) {
 743                                 if (bcnt) {
 744                                         if (boffs + bsz > c->leb_size) {
 745                                                 blnum += 1;
 746                                                 boffs = 0;
 747                                         }
 748                                         nnode->nbranch[j].lnum = blnum;
 749                                         nnode->nbranch[j].offs = boffs;
 750                                         boffs += bsz;
 751                                         bcnt--;
 752                                 } else {
 753                                         nnode->nbranch[j].lnum = 0;
 754                                         nnode->nbranch[j].offs = 0;
 755                                 }
 756                         }
 757                         nnode->num = calc_nnode_num(row, i);
 758                         ubifs_pack_nnode(c, p, nnode);
 759                         p += c->nnode_sz;
 760                         len += c->nnode_sz;
 761                 }
 762                 /* Only 1 nnode at this level, so it is the root */
 763                 if (cnt == 1)
 764                         break;
 765                 /* Update the information about the level below */
 766                 bcnt = cnt;
 767                 bsz = c->nnode_sz;
 768                 row -= 1;
 769         }
 770
 771         if (*big_lpt) {
 772                 /* Need to add LPT's save table */
 773                 if (len + c->lsave_sz > c->leb_size) {
 774                         alen = ALIGN(len, c->min_io_size);
 775                         set_ltab(c, lnum, c->leb_size - alen, alen - len);
 776                         memset(p, 0xff, alen - len);
 777                         err = ubifs_leb_change(c, lnum++, buf, alen);
 778                         if (err)
 779                                 goto out;
 780                         p = buf;
 781                         len = 0;
 782                 }
 783
 784                 c->lsave_lnum = lnum;
 785                 c->lsave_offs = len;
 786
 787                 for (i = 0; i < c->lsave_cnt && i < *main_lebs; i++)
 788                         lsave[i] = c->main_first + i;
 789                 for (; i < c->lsave_cnt; i++)
 790                         lsave[i] = c->main_first;
 791
 792                 ubifs_pack_lsave(c, p, lsave);
 793                 p += c->lsave_sz;
 794                 len += c->lsave_sz;
 795         }
 796
 797         /* Need to add LPT's own LEB properties table */
 798         if (len + c->ltab_sz > c->leb_size) {
 799                 alen = ALIGN(len, c->min_io_size);
 800                 set_ltab(c, lnum, c->leb_size - alen, alen - len);
 801                 memset(p, 0xff, alen - len);
 802                 err = ubifs_leb_change(c, lnum++, buf, alen);
 803                 if (err)
 804                         goto out;
 805                 p = buf;
 806                 len = 0;
 807         }
 808
 809         c->ltab_lnum = lnum;
 810         c->ltab_offs = len;
 811
 812         /* Update ltab before packing it */
 813         len += c->ltab_sz;
 814         alen = ALIGN(len, c->min_io_size);
 815         set_ltab(c, lnum, c->leb_size - alen, alen - len);
 816
 817         ubifs_pack_ltab(c, p, ltab);
 818         p += c->ltab_sz;
 819
 820         /* Write remaining buffer */
 821         memset(p, 0xff, alen - len);
 822         err = ubifs_leb_change(c, lnum, buf, alen);
 823         if (err)
 824                 goto out;
 825
 826         c->nhead_lnum = lnum;
 827         c->nhead_offs = ALIGN(len, c->min_io_size);
 828
 829         dbg_lp("space_bits %d", c->space_bits);
 830         dbg_lp("lpt_lnum_bits %d", c->lpt_lnum_bits);
 831         dbg_lp("lpt_offs_bits %d", c->lpt_offs_bits);
 832         dbg_lp("lpt_spc_bits %d", c->lpt_spc_bits);
 833         dbg_lp("pcnt_bits %d", c->pcnt_bits);
 834         dbg_lp("lnum_bits %d", c->lnum_bits);
 835         dbg_lp("pnode_sz %d", c->pnode_sz);
 836         dbg_lp("nnode_sz %d", c->nnode_sz);
 837         dbg_lp("ltab_sz %d", c->ltab_sz);
 838         dbg_lp("lsave_sz %d", c->lsave_sz);
 839         dbg_lp("lsave_cnt %d", c->lsave_cnt);
 840         dbg_lp("lpt_hght %d", c->lpt_hght);
 841         dbg_lp("big_lpt %d", c->big_lpt);
 842         dbg_lp("LPT root is at %d:%d", c->lpt_lnum, c->lpt_offs);
 843         dbg_lp("LPT head is at %d:%d", c->nhead_lnum, c->nhead_offs);
 844         dbg_lp("LPT ltab is at %d:%d", c->ltab_lnum, c->ltab_offs);
 845         if (c->big_lpt)
 846                 dbg_lp("LPT lsave is at %d:%d", c->lsave_lnum, c->lsave_offs);
 847 out:
 848         c->ltab = NULL;
 849         kfree(lsave);
 850         vfree(ltab);
 851         vfree(buf);
 852         kfree(nnode);
 853         kfree(pnode);
 854         return err;
 855 }
 856
 857 /**
 858  * update_cats - add LEB properties of a pnode to LEB category lists and heaps.
 859  * @c: UBIFS file-system description object
 860  * @pnode: pnode
 861  *
 862  * When a pnode is loaded into memory, the LEB properties it contains are added,
 863  * by this function, to the LEB category lists and heaps.
 864  */
 865 static void update_cats(struct ubifs_info *c, struct ubifs_pnode *pnode)
 866 {
 867         int i;
 868
 869         for (i = 0; i < UBIFS_LPT_FANOUT; i++) {
 870                 int cat = pnode->lprops[i].flags & LPROPS_CAT_MASK;
 871                 int lnum = pnode->lprops[i].lnum;
 872
 873                 if (!lnum)
 874                         return;
 875                 ubifs_add_to_cat(c, &pnode->lprops[i], cat);
 876         }
 877 }
 878
 879 /**
 880  * replace_cats - add LEB properties of a pnode to LEB category lists and heaps.
 881  * @c: UBIFS file-system description object
 882  * @old_pnode: pnode copied
 883  * @new_pnode: pnode copy
 884  *
 885  * During commit it is sometimes necessary to copy a pnode
 886  * (see dirty_cow_pnode).  When that happens, references in
 887  * category lists and heaps must be replaced.  This function does that.
 888  */
 889 static void replace_cats(struct ubifs_info *c, struct ubifs_pnode *old_pnode,
 890                          struct ubifs_pnode *new_pnode)
 891 {
 892         int i;
 893
 894         for (i = 0; i < UBIFS_LPT_FANOUT; i++) {
 895                 if (!new_pnode->lprops[i].lnum)
 896                         return;
 897                 ubifs_replace_cat(c, &old_pnode->lprops[i],
 898                                   &new_pnode->lprops[i]);
 899         }
 900 }
 901
 902 /**
 903  * check_lpt_crc - check LPT node crc is correct.
 904  * @c: UBIFS file-system description object
 905  * @buf: buffer containing node
 906  * @len: length of node
 907  *
 908  * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
 909  */
 910 static int check_lpt_crc(const struct ubifs_info *c, void *buf, int len)
 911 {
 912         int pos = 0;
 913         uint8_t *addr = buf;
 914         uint16_t crc, calc_crc;
 915
 916         crc = ubifs_unpack_bits(&addr, &pos, UBIFS_LPT_CRC_BITS);
 917         calc_crc = crc16(-1, buf + UBIFS_LPT_CRC_BYTES,
 918                          len - UBIFS_LPT_CRC_BYTES);
 919         if (crc != calc_crc) {
 920                 ubifs_err(c, "invalid crc in LPT node: crc %hx calc %hx",
 921                           crc, calc_crc);
 922                 dump_stack();
 923                 return -EINVAL;
 924         }
 925         return 0;
 926 }
 927
 928 /**
 929  * check_lpt_type - check LPT node type is correct.
 930  * @c: UBIFS file-system description object
 931  * @addr: address of type bit field is passed and returned updated here
 932  * @pos: position of type bit field is passed and returned updated here
 933  * @type: expected type
 934  *
 935  * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
 936  */
 937 static int check_lpt_type(const struct ubifs_info *c, uint8_t **addr,
 938                           int *pos, int type)
 939 {
 940         int node_type;
 941
 942         node_type = ubifs_unpack_bits(addr, pos, UBIFS_LPT_TYPE_BITS);
 943         if (node_type != type) {
 944                 ubifs_err(c, "invalid type (%d) in LPT node type %d",
 945                           node_type, type);
 946                 dump_stack();
 947                 return -EINVAL;
 948         }
 949         return 0;
 950 }
 951
 952 /**
 953  * unpack_pnode - unpack a pnode.
 954  * @c: UBIFS file-system description object
 955  * @buf: buffer containing packed pnode to unpack
 956  * @pnode: pnode structure to fill
 957  *
 958  * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
 959  */
 960 static int unpack_pnode(const struct ubifs_info *c, void *buf,
 961                         struct ubifs_pnode *pnode)
 962 {
 963         uint8_t *addr = buf + UBIFS_LPT_CRC_BYTES;
 964         int i, pos = 0, err;
 965
 966         err = check_lpt_type(c, &addr, &pos, UBIFS_LPT_PNODE);
 967         if (err)
 968                 return err;
 969         if (c->big_lpt)
 970                 pnode->num = ubifs_unpack_bits(&addr, &pos, c->pcnt_bits);
 971         for (i = 0; i < UBIFS_LPT_FANOUT; i++) {
 972                 struct ubifs_lprops * const lprops = &pnode->lprops[i];
 973
 974                 lprops->free = ubifs_unpack_bits(&addr, &pos, c->space_bits);
 975                 lprops->free <<= 3;
 976                 lprops->dirty = ubifs_unpack_bits(&addr, &pos, c->space_bits);
 977                 lprops->dirty <<= 3;
 978
 979                 if (ubifs_unpack_bits(&addr, &pos, 1))
 980                         lprops->flags = LPROPS_INDEX;
 981                 else
 982                         lprops->flags = 0;
 983                 lprops->flags |= ubifs_categorize_lprops(c, lprops);
 984         }
 985         err = check_lpt_crc(c, buf, c->pnode_sz);
 986         return err;
 987 }
 988
 989 /**
 990  * ubifs_unpack_nnode - unpack a nnode.
 991  * @c: UBIFS file-system description object
 992  * @buf: buffer containing packed nnode to unpack
 993  * @nnode: nnode structure to fill
 994  *
 995  * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
 996  */
 997 int ubifs_unpack_nnode(const struct ubifs_info *c, void *buf,
 998                        struct ubifs_nnode *nnode)
 999 {
1000         uint8_t *addr = buf + UBIFS_LPT_CRC_BYTES;
1001         int i, pos = 0, err;
1002
1003         err = check_lpt_type(c, &addr, &pos, UBIFS_LPT_NNODE);
1004         if (err)
1005                 return err;
1006         if (c->big_lpt)
1007                 nnode->num = ubifs_unpack_bits(&addr, &pos, c->pcnt_bits);
1008         for (i = 0; i < UBIFS_LPT_FANOUT; i++) {
1009                 int lnum;
1010
1011                 lnum = ubifs_unpack_bits(&addr, &pos, c->lpt_lnum_bits) +
1012                        c->lpt_first;
1013                 if (lnum == c->lpt_last + 1)
1014                         lnum = 0;
1015                 nnode->nbranch[i].lnum = lnum;
1016                 nnode->nbranch[i].offs = ubifs_unpack_bits(&addr, &pos,
1017                                                      c->lpt_offs_bits);
1018         }
1019         err = check_lpt_crc(c, buf, c->nnode_sz);
1020         return err;
1021 }
1022
1023 /**
1024  * unpack_ltab - unpack the LPT's own lprops table.
1025  * @c: UBIFS file-system description object
1026  * @buf: buffer from which to unpack
1027  *
1028  * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
1029  */
1030 static int unpack_ltab(const struct ubifs_info *c, void *buf)
1031 {
1032         uint8_t *addr = buf + UBIFS_LPT_CRC_BYTES;
1033         int i, pos = 0, err;
1034
1035         err = check_lpt_type(c, &addr, &pos, UBIFS_LPT_LTAB);
1036         if (err)
1037                 return err;
1038         for (i = 0; i < c->lpt_lebs; i++) {
1039                 int free = ubifs_unpack_bits(&addr, &pos, c->lpt_spc_bits);
1040                 int dirty = ubifs_unpack_bits(&addr, &pos, c->lpt_spc_bits);
1041
1042                 if (free < 0 || free > c->leb_size || dirty < 0 ||
1043                     dirty > c->leb_size || free + dirty > c->leb_size)
1044                         return -EINVAL;
1045
1046                 c->ltab[i].free = free;
1047                 c->ltab[i].dirty = dirty;
1048                 c->ltab[i].tgc = 0;
1049                 c->ltab[i].cmt = 0;
1050         }
1051         err = check_lpt_crc(c, buf, c->ltab_sz);
1052         return err;
1053 }
1054
1055 #ifndef __UBOOT__
1056 /**
1057  * unpack_lsave - unpack the LPT's save table.
1058  * @c: UBIFS file-system description object
1059  * @buf: buffer from which to unpack
1060  *
1061  * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
1062  */
1063 static int unpack_lsave(const struct ubifs_info *c, void *buf)
1064 {
1065         uint8_t *addr = buf + UBIFS_LPT_CRC_BYTES;
1066         int i, pos = 0, err;
1067
1068         err = check_lpt_type(c, &addr, &pos, UBIFS_LPT_LSAVE);
1069         if (err)
1070                 return err;
1071         for (i = 0; i < c->lsave_cnt; i++) {
1072                 int lnum = ubifs_unpack_bits(&addr, &pos, c->lnum_bits);
1073
1074                 if (lnum < c->main_first || lnum >= c->leb_cnt)
1075                         return -EINVAL;
1076                 c->lsave[i] = lnum;
1077         }
1078         err = check_lpt_crc(c, buf, c->lsave_sz);
1079         return err;
1080 }
1081 #endif
1082
1083 /**
1084  * validate_nnode - validate a nnode.
1085  * @c: UBIFS file-system description object
1086  * @nnode: nnode to validate
1087  * @parent: parent nnode (or NULL for the root nnode)
1088  * @iip: index in parent
1089  *
1090  * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
1091  */
1092 static int validate_nnode(const struct ubifs_info *c, struct ubifs_nnode *nnode,
1093                           struct ubifs_nnode *parent, int iip)
1094 {
1095         int i, lvl, max_offs;
1096
1097         if (c->big_lpt) {
1098                 int num = calc_nnode_num_from_parent(c, parent, iip);
1099
1100                 if (nnode->num != num)
1101                         return -EINVAL;
1102         }
1103         lvl = parent ? parent->level - 1 : c->lpt_hght;
1104         if (lvl < 1)
1105                 return -EINVAL;
1106         if (lvl == 1)
1107                 max_offs = c->leb_size - c->pnode_sz;
1108         else
1109                 max_offs = c->leb_size - c->nnode_sz;
1110         for (i = 0; i < UBIFS_LPT_FANOUT; i++) {
1111                 int lnum = nnode->nbranch[i].lnum;
1112                 int offs = nnode->nbranch[i].offs;
1113
1114                 if (lnum == 0) {
1115                         if (offs != 0)
1116                                 return -EINVAL;
1117                         continue;
1118                 }
1119                 if (lnum < c->lpt_first || lnum > c->lpt_last)
1120                         return -EINVAL;
1121                 if (offs < 0 || offs > max_offs)
1122                         return -EINVAL;
1123         }
1124         return 0;
1125 }
1126
1127 /**
1128  * validate_pnode - validate a pnode.
1129  * @c: UBIFS file-system description object
1130  * @pnode: pnode to validate
1131  * @parent: parent nnode
1132  * @iip: index in parent
1133  *
1134  * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
1135  */
1136 static int validate_pnode(const struct ubifs_info *c, struct ubifs_pnode *pnode,
1137                           struct ubifs_nnode *parent, int iip)
1138 {
1139         int i;
1140
1141         if (c->big_lpt) {
1142                 int num = calc_pnode_num_from_parent(c, parent, iip);
1143
1144                 if (pnode->num != num)
1145                         return -EINVAL;
1146         }
1147         for (i = 0; i < UBIFS_LPT_FANOUT; i++) {
1148                 int free = pnode->lprops[i].free;
1149                 int dirty = pnode->lprops[i].dirty;
1150
1151                 if (free < 0 || free > c->leb_size || free % c->min_io_size ||
1152                     (free & 7))
1153                         return -EINVAL;
1154                 if (dirty < 0 || dirty > c->leb_size || (dirty & 7))
1155                         return -EINVAL;
1156                 if (dirty + free > c->leb_size)
1157                         return -EINVAL;
1158         }
1159         return 0;
1160 }
1161
1162 /**
1163  * set_pnode_lnum - set LEB numbers on a pnode.
1164  * @c: UBIFS file-system description object
1165  * @pnode: pnode to update
1166  *
1167  * This function calculates the LEB numbers for the LEB properties it contains
1168  * based on the pnode number.
1169  */
1170 static void set_pnode_lnum(const struct ubifs_info *c,
1171                            struct ubifs_pnode *pnode)
1172 {
1173         int i, lnum;
1174
1175         lnum = (pnode->num << UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT) + c->main_first;
1176         for (i = 0; i < UBIFS_LPT_FANOUT; i++) {
1177                 if (lnum >= c->leb_cnt)
1178                         return;
1179                 pnode->lprops[i].lnum = lnum++;
1180         }
1181 }
1182
1183 /**
1184  * ubifs_read_nnode - read a nnode from flash and link it to the tree in memory.
1185  * @c: UBIFS file-system description object
1186  * @parent: parent nnode (or NULL for the root)
1187  * @iip: index in parent
1188  *
1189  * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
1190  */
1191 int ubifs_read_nnode(struct ubifs_info *c, struct ubifs_nnode *parent, int iip)
1192 {
1193         struct ubifs_nbranch *branch = NULL;
1194         struct ubifs_nnode *nnode = NULL;
1195         void *buf = c->lpt_nod_buf;
1196         int err, lnum, offs;
1197
1198         if (parent) {
1199                 branch = &parent->nbranch[iip];
1200                 lnum = branch->lnum;
1201                 offs = branch->offs;
1202         } else {
1203                 lnum = c->lpt_lnum;
1204                 offs = c->lpt_offs;
1205         }
1206         nnode = kzalloc(sizeof(struct ubifs_nnode), GFP_NOFS);
1207         if (!nnode) {
1208                 err = -ENOMEM;
1209                 goto out;
1210         }
1211         if (lnum == 0) {
1212                 /*
1213                  * This nnode was not written which just means that the LEB
1214                  * properties in the subtree below it describe empty LEBs. We
1215                  * make the nnode as though we had read it, which in fact means
1216                  * doing almost nothing.
1217                  */
1218                 if (c->big_lpt)
1219                         nnode->num = calc_nnode_num_from_parent(c, parent, iip);
1220         } else {
1221                 err = ubifs_leb_read(c, lnum, buf, offs, c->nnode_sz, 1);
1222                 if (err)
1223                         goto out;
1224                 err = ubifs_unpack_nnode(c, buf, nnode);
1225                 if (err)
1226                         goto out;
1227         }
1228         err = validate_nnode(c, nnode, parent, iip);
1229         if (err)
1230                 goto out;
1231         if (!c->big_lpt)
1232                 nnode->num = calc_nnode_num_from_parent(c, parent, iip);
1233         if (parent) {
1234                 branch->nnode = nnode;
1235                 nnode->level = parent->level - 1;
1236         } else {
1237                 c->nroot = nnode;
1238                 nnode->level = c->lpt_hght;
1239         }
1240         nnode->parent = parent;
1241         nnode->iip = iip;
1242         return 0;
1243
1244 out:
1245         ubifs_err(c, "error %d reading nnode at %d:%d", err, lnum, offs);
1246         dump_stack();
1247         kfree(nnode);
1248         return err;
1249 }
1250
1251 /**
1252  * read_pnode - read a pnode from flash and link it to the tree in memory.
1253  * @c: UBIFS file-system description object
1254  * @parent: parent nnode
1255  * @iip: index in parent
1256  *
1257  * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
1258  */
1259 static int read_pnode(struct ubifs_info *c, struct ubifs_nnode *parent, int iip)
1260 {
1261         struct ubifs_nbranch *branch;
1262         struct ubifs_pnode *pnode = NULL;
1263         void *buf = c->lpt_nod_buf;
1264         int err, lnum, offs;
1265
1266         branch = &parent->nbranch[iip];
1267         lnum = branch->lnum;
1268         offs = branch->offs;
1269         pnode = kzalloc(sizeof(struct ubifs_pnode), GFP_NOFS);
1270         if (!pnode)
1271                 return -ENOMEM;
1272
1273         if (lnum == 0) {
1274                 /*
1275                  * This pnode was not written which just means that the LEB
1276                  * properties in it describe empty LEBs. We make the pnode as
1277                  * though we had read it.
1278                  */
1279                 int i;
1280
1281                 if (c->big_lpt)
1282                         pnode->num = calc_pnode_num_from_parent(c, parent, iip);
1283                 for (i = 0; i < UBIFS_LPT_FANOUT; i++) {
1284                         struct ubifs_lprops * const lprops = &pnode->lprops[i];
1285
1286                         lprops->free = c->leb_size;
1287                         lprops->flags = ubifs_categorize_lprops(c, lprops);
1288                 }
1289         } else {
1290                 err = ubifs_leb_read(c, lnum, buf, offs, c->pnode_sz, 1);
1291                 if (err)
1292                         goto out;
1293                 err = unpack_pnode(c, buf, pnode);
1294                 if (err)
1295                         goto out;
1296         }
1297         err = validate_pnode(c, pnode, parent, iip);
1298         if (err)
1299                 goto out;
1300         if (!c->big_lpt)
1301                 pnode->num = calc_pnode_num_from_parent(c, parent, iip);
1302         branch->pnode = pnode;
1303         pnode->parent = parent;
1304         pnode->iip = iip;
1305         set_pnode_lnum(c, pnode);
1306         c->pnodes_have += 1;
1307         return 0;
1308
1309 out:
1310         ubifs_err(c, "error %d reading pnode at %d:%d", err, lnum, offs);
1311         ubifs_dump_pnode(c, pnode, parent, iip);
1312         dump_stack();
1313         ubifs_err(c, "calc num: %d", calc_pnode_num_from_parent(c, parent, iip));
1314         kfree(pnode);
1315         return err;
1316 }
1317
1318 /**
1319  * read_ltab - read LPT's own lprops table.
1320  * @c: UBIFS file-system description object
1321  *
1322  * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
1323  */
1324 static int read_ltab(struct ubifs_info *c)
1325 {
1326         int err;
1327         void *buf;
1328
1329         buf = vmalloc(c->ltab_sz);
1330         if (!buf)
1331                 return -ENOMEM;
1332         err = ubifs_leb_read(c, c->ltab_lnum, buf, c->ltab_offs, c->ltab_sz, 1);
1333         if (err)
1334                 goto out;
1335         err = unpack_ltab(c, buf);
1336 out:
1337         vfree(buf);
1338         return err;
1339 }
1340
1341 #ifndef __UBOOT__
1342 /**
1343  * read_lsave - read LPT's save table.
1344  * @c: UBIFS file-system description object
1345  *
1346  * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
1347  */
1348 static int read_lsave(struct ubifs_info *c)
1349 {
1350         int err, i;
1351         void *buf;
1352
1353         buf = vmalloc(c->lsave_sz);
1354         if (!buf)
1355                 return -ENOMEM;
1356         err = ubifs_leb_read(c, c->lsave_lnum, buf, c->lsave_offs,
1357                              c->lsave_sz, 1);
1358         if (err)
1359                 goto out;
1360         err = unpack_lsave(c, buf);
1361         if (err)
1362                 goto out;
1363         for (i = 0; i < c->lsave_cnt; i++) {
1364                 int lnum = c->lsave[i];
1365                 struct ubifs_lprops *lprops;
1366
1367                 /*
1368                  * Due to automatic resizing, the values in the lsave table
1369                  * could be beyond the volume size - just ignore them.
1370                  */
1371                 if (lnum >= c->leb_cnt)
1372                         continue;
1373                 lprops = ubifs_lpt_lookup(c, lnum);
1374                 if (IS_ERR(lprops)) {
1375                         err = PTR_ERR(lprops);
1376                         goto out;
1377                 }
1378         }
1379 out:
1380         vfree(buf);
1381         return err;
1382 }
1383 #endif
1384
1385 /**
1386  * ubifs_get_nnode - get a nnode.
1387  * @c: UBIFS file-system description object
1388  * @parent: parent nnode (or NULL for the root)
1389  * @iip: index in parent
1390  *
1391  * This function returns a pointer to the nnode on success or a negative error
1392  * code on failure.
1393  */
1394 struct ubifs_nnode *ubifs_get_nnode(struct ubifs_info *c,
1395                                     struct ubifs_nnode *parent, int iip)
1396 {
1397         struct ubifs_nbranch *branch;
1398         struct ubifs_nnode *nnode;
1399         int err;
1400
1401         branch = &parent->nbranch[iip];
1402         nnode = branch->nnode;
1403         if (nnode)
1404                 return nnode;
1405         err = ubifs_read_nnode(c, parent, iip);
1406         if (err)
1407                 return ERR_PTR(err);
1408         return branch->nnode;
1409 }
1410
1411 /**
1412  * ubifs_get_pnode - get a pnode.
1413  * @c: UBIFS file-system description object
1414  * @parent: parent nnode
1415  * @iip: index in parent
1416  *
1417  * This function returns a pointer to the pnode on success or a negative error
1418  * code on failure.
1419  */
1420 struct ubifs_pnode *ubifs_get_pnode(struct ubifs_info *c,
1421                                     struct ubifs_nnode *parent, int iip)
1422 {
1423         struct ubifs_nbranch *branch;
1424         struct ubifs_pnode *pnode;
1425         int err;
1426
1427         branch = &parent->nbranch[iip];
1428         pnode = branch->pnode;
1429         if (pnode)
1430                 return pnode;
1431         err = read_pnode(c, parent, iip);
1432         if (err)
1433                 return ERR_PTR(err);
1434         update_cats(c, branch->pnode);
1435         return branch->pnode;
1436 }
1437
1438 /**
1439  * ubifs_lpt_lookup - lookup LEB properties in the LPT.
1440  * @c: UBIFS file-system description object
1441  * @lnum: LEB number to lookup
1442  *
1443  * This function returns a pointer to the LEB properties on success or a
1444  * negative error code on failure.
1445  */
1446 struct ubifs_lprops *ubifs_lpt_lookup(struct ubifs_info *c, int lnum)
1447 {
1448         int err, i, h, iip, shft;
1449         struct ubifs_nnode *nnode;
1450         struct ubifs_pnode *pnode;
1451
1452         if (!c->nroot) {
1453                 err = ubifs_read_nnode(c, NULL, 0);
1454                 if (err)
1455                         return ERR_PTR(err);
1456         }
1457         nnode = c->nroot;
1458         i = lnum - c->main_first;
1459         shft = c->lpt_hght * UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
1460         for (h = 1; h < c->lpt_hght; h++) {
1461                 iip = ((i >> shft) & (UBIFS_LPT_FANOUT - 1));
1462                 shft -= UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
1463                 nnode = ubifs_get_nnode(c, nnode, iip);
1464                 if (IS_ERR(nnode))
1465                         return ERR_CAST(nnode);
1466         }
1467         iip = ((i >> shft) & (UBIFS_LPT_FANOUT - 1));
1468         pnode = ubifs_get_pnode(c, nnode, iip);
1469         if (IS_ERR(pnode))
1470                 return ERR_CAST(pnode);
1471         iip = (i & (UBIFS_LPT_FANOUT - 1));
1472         dbg_lp("LEB %d, free %d, dirty %d, flags %d", lnum,
1473                pnode->lprops[iip].free, pnode->lprops[iip].dirty,
1474                pnode->lprops[iip].flags);
1475         return &pnode->lprops[iip];
1476 }
1477
1478 /**
1479  * dirty_cow_nnode - ensure a nnode is not being committed.
1480  * @c: UBIFS file-system description object
1481  * @nnode: nnode to check
1482  *
1483  * Returns dirtied nnode on success or negative error code on failure.
1484  */
1485 static struct ubifs_nnode *dirty_cow_nnode(struct ubifs_info *c,
1486                                            struct ubifs_nnode *nnode)
1487 {
1488         struct ubifs_nnode *n;
1489         int i;
1490
1491         if (!test_bit(COW_CNODE, &nnode->flags)) {
1492                 /* nnode is not being committed */
1493                 if (!test_and_set_bit(DIRTY_CNODE, &nnode->flags)) {
1494                         c->dirty_nn_cnt += 1;
1495                         ubifs_add_nnode_dirt(c, nnode);
1496                 }
1497                 return nnode;
1498         }
1499
1500         /* nnode is being committed, so copy it */
1501         n = kmalloc(sizeof(struct ubifs_nnode), GFP_NOFS);
1502         if (unlikely(!n))
1503                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1504
1505         memcpy(n, nnode, sizeof(struct ubifs_nnode));
1506         n->cnext = NULL;
1507         __set_bit(DIRTY_CNODE, &n->flags);
1508         __clear_bit(COW_CNODE, &n->flags);
1509
1510         /* The children now have new parent */
1511         for (i = 0; i < UBIFS_LPT_FANOUT; i++) {
1512                 struct ubifs_nbranch *branch = &n->nbranch[i];
1513
1514                 if (branch->cnode)
1515                         branch->cnode->parent = n;
1516         }
1517
1518         ubifs_assert(!test_bit(OBSOLETE_CNODE, &nnode->flags));
1519         __set_bit(OBSOLETE_CNODE, &nnode->flags);
1520
1521         c->dirty_nn_cnt += 1;
1522         ubifs_add_nnode_dirt(c, nnode);
1523         if (nnode->parent)
1524                 nnode->parent->nbranch[n->iip].nnode = n;
1525         else
1526                 c->nroot = n;
1527         return n;
1528 }
1529
1530 /**
1531  * dirty_cow_pnode - ensure a pnode is not being committed.
1532  * @c: UBIFS file-system description object
1533  * @pnode: pnode to check
1534  *
1535  * Returns dirtied pnode on success or negative error code on failure.
1536  */
1537 static struct ubifs_pnode *dirty_cow_pnode(struct ubifs_info *c,
1538                                            struct ubifs_pnode *pnode)
1539 {
1540         struct ubifs_pnode *p;
1541
1542         if (!test_bit(COW_CNODE, &pnode->flags)) {
1543                 /* pnode is not being committed */
1544                 if (!test_and_set_bit(DIRTY_CNODE, &pnode->flags)) {
1545                         c->dirty_pn_cnt += 1;
1546                         add_pnode_dirt(c, pnode);
1547                 }
1548                 return pnode;
1549         }
1550
1551         /* pnode is being committed, so copy it */
1552         p = kmalloc(sizeof(struct ubifs_pnode), GFP_NOFS);
1553         if (unlikely(!p))
1554                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1555
1556         memcpy(p, pnode, sizeof(struct ubifs_pnode));
1557         p->cnext = NULL;
1558         __set_bit(DIRTY_CNODE, &p->flags);
1559         __clear_bit(COW_CNODE, &p->flags);
1560         replace_cats(c, pnode, p);
1561
1562         ubifs_assert(!test_bit(OBSOLETE_CNODE, &pnode->flags));
1563         __set_bit(OBSOLETE_CNODE, &pnode->flags);
1564
1565         c->dirty_pn_cnt += 1;
1566         add_pnode_dirt(c, pnode);
1567         pnode->parent->nbranch[p->iip].pnode = p;
1568         return p;
1569 }
1570
1571 /**
1572  * ubifs_lpt_lookup_dirty - lookup LEB properties in the LPT.
1573  * @c: UBIFS file-system description object
1574  * @lnum: LEB number to lookup
1575  *
1576  * This function returns a pointer to the LEB properties on success or a
1577  * negative error code on failure.
1578  */
1579 struct ubifs_lprops *ubifs_lpt_lookup_dirty(struct ubifs_info *c, int lnum)
1580 {
1581         int err, i, h, iip, shft;
1582         struct ubifs_nnode *nnode;
1583         struct ubifs_pnode *pnode;
1584
1585         if (!c->nroot) {
1586                 err = ubifs_read_nnode(c, NULL, 0);
1587                 if (err)
1588                         return ERR_PTR(err);
1589         }
1590         nnode = c->nroot;
1591         nnode = dirty_cow_nnode(c, nnode);
1592         if (IS_ERR(nnode))
1593                 return ERR_CAST(nnode);
1594         i = lnum - c->main_first;
1595         shft = c->lpt_hght * UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
1596         for (h = 1; h < c->lpt_hght; h++) {
1597                 iip = ((i >> shft) & (UBIFS_LPT_FANOUT - 1));
1598                 shft -= UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
1599                 nnode = ubifs_get_nnode(c, nnode, iip);
1600                 if (IS_ERR(nnode))
1601                         return ERR_CAST(nnode);
1602                 nnode = dirty_cow_nnode(c, nnode);
1603                 if (IS_ERR(nnode))
1604                         return ERR_CAST(nnode);
1605         }
1606         iip = ((i >> shft) & (UBIFS_LPT_FANOUT - 1));
1607         pnode = ubifs_get_pnode(c, nnode, iip);
1608         if (IS_ERR(pnode))
1609                 return ERR_CAST(pnode);
1610         pnode = dirty_cow_pnode(c, pnode);
1611         if (IS_ERR(pnode))
1612                 return ERR_CAST(pnode);
1613         iip = (i & (UBIFS_LPT_FANOUT - 1));
1614         dbg_lp("LEB %d, free %d, dirty %d, flags %d", lnum,
1615                pnode->lprops[iip].free, pnode->lprops[iip].dirty,
1616                pnode->lprops[iip].flags);
1617         ubifs_assert(test_bit(DIRTY_CNODE, &pnode->flags));
1618         return &pnode->lprops[iip];
1619 }
1620
1621 /**
1622  * lpt_init_rd - initialize the LPT for reading.
1623  * @c: UBIFS file-system description object
1624  *
1625  * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
1626  */
1627 static int lpt_init_rd(struct ubifs_info *c)
1628 {
1629         int err, i;
1630
1631         c->ltab = vmalloc(sizeof(struct ubifs_lpt_lprops) * c->lpt_lebs);
1632         if (!c->ltab)
1633                 return -ENOMEM;
1634
1635         i = max_t(int, c->nnode_sz, c->pnode_sz);
1636         c->lpt_nod_buf = kmalloc(i, GFP_KERNEL);
1637         if (!c->lpt_nod_buf)
1638                 return -ENOMEM;
1639
1640         for (i = 0; i < LPROPS_HEAP_CNT; i++) {
1641                 c->lpt_heap[i].arr = kmalloc(sizeof(void *) * LPT_HEAP_SZ,
1642                                              GFP_KERNEL);
1643                 if (!c->lpt_heap[i].arr)
1644                         return -ENOMEM;
1645                 c->lpt_heap[i].cnt = 0;
1646                 c->lpt_heap[i].max_cnt = LPT_HEAP_SZ;
1647         }
1648
1649         c->dirty_idx.arr = kmalloc(sizeof(void *) * LPT_HEAP_SZ, GFP_KERNEL);
1650         if (!c->dirty_idx.arr)
1651                 return -ENOMEM;
1652         c->dirty_idx.cnt = 0;
1653         c->dirty_idx.max_cnt = LPT_HEAP_SZ;
1654
1655         err = read_ltab(c);
1656         if (err)
1657                 return err;
1658
1659         dbg_lp("space_bits %d", c->space_bits);
1660         dbg_lp("lpt_lnum_bits %d", c->lpt_lnum_bits);
1661         dbg_lp("lpt_offs_bits %d", c->lpt_offs_bits);
1662         dbg_lp("lpt_spc_bits %d", c->lpt_spc_bits);
1663         dbg_lp("pcnt_bits %d", c->pcnt_bits);
1664         dbg_lp("lnum_bits %d", c->lnum_bits);
1665         dbg_lp("pnode_sz %d", c->pnode_sz);
1666         dbg_lp("nnode_sz %d", c->nnode_sz);
1667         dbg_lp("ltab_sz %d", c->ltab_sz);
1668         dbg_lp("lsave_sz %d", c->lsave_sz);
1669         dbg_lp("lsave_cnt %d", c->lsave_cnt);
1670         dbg_lp("lpt_hght %d", c->lpt_hght);
1671         dbg_lp("big_lpt %d", c->big_lpt);
1672         dbg_lp("LPT root is at %d:%d", c->lpt_lnum, c->lpt_offs);
1673         dbg_lp("LPT head is at %d:%d", c->nhead_lnum, c->nhead_offs);
1674         dbg_lp("LPT ltab is at %d:%d", c->ltab_lnum, c->ltab_offs);
1675         if (c->big_lpt)
1676                 dbg_lp("LPT lsave is at %d:%d", c->lsave_lnum, c->lsave_offs);
1677
1678         return 0;
1679 }
1680
1681 #ifndef __UBOOT__
1682 /**
1683  * lpt_init_wr - initialize the LPT for writing.
1684  * @c: UBIFS file-system description object
1685  *
1686  * 'lpt_init_rd()' must have been called already.
1687  *
1688  * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
1689  */
1690 static int lpt_init_wr(struct ubifs_info *c)
1691 {
1692         int err, i;
1693
1694         c->ltab_cmt = vmalloc(sizeof(struct ubifs_lpt_lprops) * c->lpt_lebs);
1695         if (!c->ltab_cmt)
1696                 return -ENOMEM;
1697
1698         c->lpt_buf = vmalloc(c->leb_size);
1699         if (!c->lpt_buf)
1700                 return -ENOMEM;
1701
1702         if (c->big_lpt) {
1703                 c->lsave = kmalloc(sizeof(int) * c->lsave_cnt, GFP_NOFS);
1704                 if (!c->lsave)
1705                         return -ENOMEM;
1706                 err = read_lsave(c);
1707                 if (err)
1708                         return err;
1709         }
1710
1711         for (i = 0; i < c->lpt_lebs; i++)
1712                 if (c->ltab[i].free == c->leb_size) {
1713                         err = ubifs_leb_unmap(c, i + c->lpt_first);
1714                         if (err)
1715                                 return err;
1716                 }
1717
1718         return 0;
1719 }
1720 #endif
1721
1722 /**
1723  * ubifs_lpt_init - initialize the LPT.
1724  * @c: UBIFS file-system description object
1725  * @rd: whether to initialize lpt for reading
1726  * @wr: whether to initialize lpt for writing
1727  *
1728  * For mounting 'rw', @rd and @wr are both true. For mounting 'ro', @rd is true
1729  * and @wr is false. For mounting from 'ro' to 'rw', @rd is false and @wr is
1730  * true.
1731  *
1732  * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
1733  */
1734 int ubifs_lpt_init(struct ubifs_info *c, int rd, int wr)
1735 {
1736         int err;
1737
1738         if (rd) {
1739                 err = lpt_init_rd(c);
1740                 if (err)
1741                         goto out_err;
1742         }
1743
1744 #ifndef __UBOOT__
1745         if (wr) {
1746                 err = lpt_init_wr(c);
1747                 if (err)
1748                         goto out_err;
1749         }
1750 #endif
1751
1752         return 0;
1753
1754 out_err:
1755 #ifndef __UBOOT__
1756         if (wr)
1757                 ubifs_lpt_free(c, 1);
1758 #endif
1759         if (rd)
1760                 ubifs_lpt_free(c, 0);
1761         return err;
1762 }
1763
1764 /**
1765  * struct lpt_scan_node - somewhere to put nodes while we scan LPT.
1766  * @nnode: where to keep a nnode
1767  * @pnode: where to keep a pnode
1768  * @cnode: where to keep a cnode
1769  * @in_tree: is the node in the tree in memory
1770  * @ptr.nnode: pointer to the nnode (if it is an nnode) which may be here or in
1771  * the tree
1772  * @ptr.pnode: ditto for pnode
1773  * @ptr.cnode: ditto for cnode
1774  */
1775 struct lpt_scan_node {
1776         union {
1777                 struct ubifs_nnode nnode;
1778                 struct ubifs_pnode pnode;
1779                 struct ubifs_cnode cnode;
1780         };
1781         int in_tree;
1782         union {
1783                 struct ubifs_nnode *nnode;
1784                 struct ubifs_pnode *pnode;
1785                 struct ubifs_cnode *cnode;
1786         } ptr;
1787 };
1788
1789 /**
1790  * scan_get_nnode - for the scan, get a nnode from either the tree or flash.
1791  * @c: the UBIFS file-system description object
1792  * @path: where to put the nnode
1793  * @parent: parent of the nnode
1794  * @iip: index in parent of the nnode
1795  *
1796  * This function returns a pointer to the nnode on success or a negative error
1797  * code on failure.
1798  */
1799 static struct ubifs_nnode *scan_get_nnode(struct ubifs_info *c,
1800                                           struct lpt_scan_node *path,
1801                                           struct ubifs_nnode *parent, int iip)
1802 {
1803         struct ubifs_nbranch *branch;
1804         struct ubifs_nnode *nnode;
1805         void *buf = c->lpt_nod_buf;
1806         int err;
1807
1808         branch = &parent->nbranch[iip];
1809         nnode = branch->nnode;
1810         if (nnode) {
1811                 path->in_tree = 1;
1812                 path->ptr.nnode = nnode;
1813                 return nnode;
1814         }
1815         nnode = &path->nnode;
1816         path->in_tree = 0;
1817         path->ptr.nnode = nnode;
1818         memset(nnode, 0, sizeof(struct ubifs_nnode));
1819         if (branch->lnum == 0) {
1820                 /*
1821                  * This nnode was not written which just means that the LEB
1822                  * properties in the subtree below it describe empty LEBs. We
1823                  * make the nnode as though we had read it, which in fact means
1824                  * doing almost nothing.
1825                  */
1826                 if (c->big_lpt)
1827                         nnode->num = calc_nnode_num_from_parent(c, parent, iip);
1828         } else {
1829                 err = ubifs_leb_read(c, branch->lnum, buf, branch->offs,
1830                                      c->nnode_sz, 1);
1831                 if (err)
1832                         return ERR_PTR(err);
1833                 err = ubifs_unpack_nnode(c, buf, nnode);
1834                 if (err)
1835                         return ERR_PTR(err);
1836         }
1837         err = validate_nnode(c, nnode, parent, iip);
1838         if (err)
1839                 return ERR_PTR(err);
1840         if (!c->big_lpt)
1841                 nnode->num = calc_nnode_num_from_parent(c, parent, iip);
1842         nnode->level = parent->level - 1;
1843         nnode->parent = parent;
1844         nnode->iip = iip;
1845         return nnode;
1846 }
1847
1848 /**
1849  * scan_get_pnode - for the scan, get a pnode from either the tree or flash.
1850  * @c: the UBIFS file-system description object
1851  * @path: where to put the pnode
1852  * @parent: parent of the pnode
1853  * @iip: index in parent of the pnode
1854  *
1855  * This function returns a pointer to the pnode on success or a negative error
1856  * code on failure.
1857  */
1858 static struct ubifs_pnode *scan_get_pnode(struct ubifs_info *c,
1859                                           struct lpt_scan_node *path,
1860                                           struct ubifs_nnode *parent, int iip)
1861 {
1862         struct ubifs_nbranch *branch;
1863         struct ubifs_pnode *pnode;
1864         void *buf = c->lpt_nod_buf;
1865         int err;
1866
1867         branch = &parent->nbranch[iip];
1868         pnode = branch->pnode;
1869         if (pnode) {
1870                 path->in_tree = 1;
1871                 path->ptr.pnode = pnode;
1872                 return pnode;
1873         }
1874         pnode = &path->pnode;
1875         path->in_tree = 0;
1876         path->ptr.pnode = pnode;
1877         memset(pnode, 0, sizeof(struct ubifs_pnode));
1878         if (branch->lnum == 0) {
1879                 /*
1880                  * This pnode was not written which just means that the LEB
1881                  * properties in it describe empty LEBs. We make the pnode as
1882                  * though we had read it.
1883                  */
1884                 int i;
1885
1886                 if (c->big_lpt)
1887                         pnode->num = calc_pnode_num_from_parent(c, parent, iip);
1888                 for (i = 0; i < UBIFS_LPT_FANOUT; i++) {
1889                         struct ubifs_lprops * const lprops = &pnode->lprops[i];
1890
1891                         lprops->free = c->leb_size;
1892                         lprops->flags = ubifs_categorize_lprops(c, lprops);
1893                 }
1894         } else {
1895                 ubifs_assert(branch->lnum >= c->lpt_first &&
1896                              branch->lnum <= c->lpt_last);
1897                 ubifs_assert(branch->offs >= 0 && branch->offs < c->leb_size);
1898                 err = ubifs_leb_read(c, branch->lnum, buf, branch->offs,
1899                                      c->pnode_sz, 1);
1900                 if (err)
1901                         return ERR_PTR(err);
1902                 err = unpack_pnode(c, buf, pnode);
1903                 if (err)
1904                         return ERR_PTR(err);
1905         }
1906         err = validate_pnode(c, pnode, parent, iip);
1907         if (err)
1908                 return ERR_PTR(err);
1909         if (!c->big_lpt)
1910                 pnode->num = calc_pnode_num_from_parent(c, parent, iip);
1911         pnode->parent = parent;
1912         pnode->iip = iip;
1913         set_pnode_lnum(c, pnode);
1914         return pnode;
1915 }
1916
1917 /**
1918  * ubifs_lpt_scan_nolock - scan the LPT.
1919  * @c: the UBIFS file-system description object
1920  * @start_lnum: LEB number from which to start scanning
1921  * @end_lnum: LEB number at which to stop scanning
1922  * @scan_cb: callback function called for each lprops
1923  * @data: data to be passed to the callback function
1924  *
1925  * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
1926  */
1927 int ubifs_lpt_scan_nolock(struct ubifs_info *c, int start_lnum, int end_lnum,
1928                           ubifs_lpt_scan_callback scan_cb, void *data)
1929 {
1930         int err = 0, i, h, iip, shft;
1931         struct ubifs_nnode *nnode;
1932         struct ubifs_pnode *pnode;
1933         struct lpt_scan_node *path;
1934
1935         if (start_lnum == -1) {
1936                 start_lnum = end_lnum + 1;
1937                 if (start_lnum >= c->leb_cnt)
1938                         start_lnum = c->main_first;
1939         }
1940
1941         ubifs_assert(start_lnum >= c->main_first && start_lnum < c->leb_cnt);
1942         ubifs_assert(end_lnum >= c->main_first && end_lnum < c->leb_cnt);
1943
1944         if (!c->nroot) {
1945                 err = ubifs_read_nnode(c, NULL, 0);
1946                 if (err)
1947                         return err;
1948         }
1949
1950         path = kmalloc(sizeof(struct lpt_scan_node) * (c->lpt_hght + 1),
1951                        GFP_NOFS);
1952         if (!path)
1953                 return -ENOMEM;
1954
1955         path[0].ptr.nnode = c->nroot;
1956         path[0].in_tree = 1;
1957 again:
1958         /* Descend to the pnode containing start_lnum */
1959         nnode = c->nroot;
1960         i = start_lnum - c->main_first;
1961         shft = c->lpt_hght * UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
1962         for (h = 1; h < c->lpt_hght; h++) {
1963                 iip = ((i >> shft) & (UBIFS_LPT_FANOUT - 1));
1964                 shft -= UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
1965                 nnode = scan_get_nnode(c, path + h, nnode, iip);
1966                 if (IS_ERR(nnode)) {
1967                         err = PTR_ERR(nnode);
1968                         goto out;
1969                 }
1970         }
1971         iip = ((i >> shft) & (UBIFS_LPT_FANOUT - 1));
1972         pnode = scan_get_pnode(c, path + h, nnode, iip);
1973         if (IS_ERR(pnode)) {
1974                 err = PTR_ERR(pnode);
1975                 goto out;
1976         }
1977         iip = (i & (UBIFS_LPT_FANOUT - 1));
1978
1979         /* Loop for each lprops */
1980         while (1) {
1981                 struct ubifs_lprops *lprops = &pnode->lprops[iip];
1982                 int ret, lnum = lprops->lnum;
1983
1984                 ret = scan_cb(c, lprops, path[h].in_tree, data);
1985                 if (ret < 0) {
1986                         err = ret;
1987                         goto out;
1988                 }
1989                 if (ret & LPT_SCAN_ADD) {
1990                         /* Add all the nodes in path to the tree in memory */
1991                         for (h = 1; h < c->lpt_hght; h++) {
1992                                 const size_t sz = sizeof(struct ubifs_nnode);
1993                                 struct ubifs_nnode *parent;
1994
1995                                 if (path[h].in_tree)
1996                                         continue;
1997                                 nnode = kmemdup(&path[h].nnode, sz, GFP_NOFS);
1998                                 if (!nnode) {
1999                                         err = -ENOMEM;
2000                                         goto out;
2001                                 }
2002                                 parent = nnode->parent;
2003                                 parent->nbranch[nnode->iip].nnode = nnode;
2004                                 path[h].ptr.nnode = nnode;
2005                                 path[h].in_tree = 1;
2006                                 path[h + 1].cnode.parent = nnode;
2007                         }
2008                         if (path[h].in_tree)
2009                                 ubifs_ensure_cat(c, lprops);
2010                         else {
2011                                 const size_t sz = sizeof(struct ubifs_pnode);
2012                                 struct ubifs_nnode *parent;
2013
2014                                 pnode = kmemdup(&path[h].pnode, sz, GFP_NOFS);
2015                                 if (!pnode) {
2016                                         err = -ENOMEM;
2017                                         goto out;
2018                                 }
2019                                 parent = pnode->parent;
2020                                 parent->nbranch[pnode->iip].pnode = pnode;
2021                                 path[h].ptr.pnode = pnode;
2022                                 path[h].in_tree = 1;
2023                                 update_cats(c, pnode);
2024                                 c->pnodes_have += 1;
2025                         }
2026                         err = dbg_check_lpt_nodes(c, (struct ubifs_cnode *)
2027                                                   c->nroot, 0, 0);
2028                         if (err)
2029                                 goto out;
2030                         err = dbg_check_cats(c);
2031                         if (err)
2032                                 goto out;
2033                 }
2034                 if (ret & LPT_SCAN_STOP) {
2035                         err = 0;
2036                         break;
2037                 }
2038                 /* Get the next lprops */
2039                 if (lnum == end_lnum) {
2040                         /*
2041                          * We got to the end without finding what we were
2042                          * looking for
2043                          */
2044                         err = -ENOSPC;
2045                         goto out;
2046                 }
2047                 if (lnum + 1 >= c->leb_cnt) {
2048                         /* Wrap-around to the beginning */
2049                         start_lnum = c->main_first;
2050                         goto again;
2051                 }
2052                 if (iip + 1 < UBIFS_LPT_FANOUT) {
2053                         /* Next lprops is in the same pnode */
2054                         iip += 1;
2055                         continue;
2056                 }
2057                 /* We need to get the next pnode. Go up until we can go right */
2058                 iip = pnode->iip;
2059                 while (1) {
2060                         h -= 1;
2061                         ubifs_assert(h >= 0);
2062                         nnode = path[h].ptr.nnode;
2063                         if (iip + 1 < UBIFS_LPT_FANOUT)
2064                                 break;
2065                         iip = nnode->iip;
2066                 }
2067                 /* Go right */
2068                 iip += 1;
2069                 /* Descend to the pnode */
2070                 h += 1;
2071                 for (; h < c->lpt_hght; h++) {
2072                         nnode = scan_get_nnode(c, path + h, nnode, iip);
2073                         if (IS_ERR(nnode)) {
2074                                 err = PTR_ERR(nnode);
2075                                 goto out;
2076                         }
2077                         iip = 0;
2078                 }
2079                 pnode = scan_get_pnode(c, path + h, nnode, iip);
2080                 if (IS_ERR(pnode)) {
2081                         err = PTR_ERR(pnode);
2082                         goto out;
2083                 }
2084                 iip = 0;
2085         }
2086 out:
2087         kfree(path);
2088         return err;
2089 }
2090
2091 /**
2092  * dbg_chk_pnode - check a pnode.
2093  * @c: the UBIFS file-system description object
2094  * @pnode: pnode to check
2095  * @col: pnode column
2096  *
2097  * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
2098  */
2099 static int dbg_chk_pnode(struct ubifs_info *c, struct ubifs_pnode *pnode,
2100                          int col)
2101 {
2102         int i;
2103
2104         if (pnode->num != col) {
2105                 ubifs_err(c, "pnode num %d expected %d parent num %d iip %d",
2106                           pnode->num, col, pnode->parent->num, pnode->iip);
2107                 return -EINVAL;
2108         }
2109         for (i = 0; i < UBIFS_LPT_FANOUT; i++) {
2110                 struct ubifs_lprops *lp, *lprops = &pnode->lprops[i];
2111                 int lnum = (pnode->num << UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT) + i +
2112                            c->main_first;
2113                 int found, cat = lprops->flags & LPROPS_CAT_MASK;
2114                 struct ubifs_lpt_heap *heap;
2115                 struct list_head *list = NULL;
2116
2117                 if (lnum >= c->leb_cnt)
2118                         continue;
2119                 if (lprops->lnum != lnum) {
2120                         ubifs_err(c, "bad LEB number %d expected %d",
2121                                   lprops->lnum, lnum);
2122                         return -EINVAL;
2123                 }
2124                 if (lprops->flags & LPROPS_TAKEN) {
2125                         if (cat != LPROPS_UNCAT) {
2126                                 ubifs_err(c, "LEB %d taken but not uncat %d",
2127                                           lprops->lnum, cat);
2128                                 return -EINVAL;
2129                         }
2130                         continue;
2131                 }
2132                 if (lprops->flags & LPROPS_INDEX) {
2133                         switch (cat) {
2134                         case LPROPS_UNCAT:
2135                         case LPROPS_DIRTY_IDX:
2136                         case LPROPS_FRDI_IDX:
2137                                 break;
2138                         default:
2139                                 ubifs_err(c, "LEB %d index but cat %d",
2140                                           lprops->lnum, cat);
2141                                 return -EINVAL;
2142                         }
2143                 } else {
2144                         switch (cat) {
2145                         case LPROPS_UNCAT:
2146                         case LPROPS_DIRTY:
2147                         case LPROPS_FREE:
2148                         case LPROPS_EMPTY:
2149                         case LPROPS_FREEABLE:
2150                                 break;
2151                         default:
2152                                 ubifs_err(c, "LEB %d not index but cat %d",
2153                                           lprops->lnum, cat);
2154                                 return -EINVAL;
2155                         }
2156                 }
2157                 switch (cat) {
2158                 case LPROPS_UNCAT:
2159                         list = &c->uncat_list;
2160                         break;
2161                 case LPROPS_EMPTY:
2162                         list = &c->empty_list;
2163                         break;
2164                 case LPROPS_FREEABLE:
2165                         list = &c->freeable_list;
2166                         break;
2167                 case LPROPS_FRDI_IDX:
2168                         list = &c->frdi_idx_list;
2169                         break;
2170                 }
2171                 found = 0;
2172                 switch (cat) {
2173                 case LPROPS_DIRTY:
2174                 case LPROPS_DIRTY_IDX:
2175                 case LPROPS_FREE:
2176                         heap = &c->lpt_heap[cat - 1];
2177                         if (lprops->hpos < heap->cnt &&
2178                             heap->arr[lprops->hpos] == lprops)
2179                                 found = 1;
2180                         break;
2181                 case LPROPS_UNCAT:
2182                 case LPROPS_EMPTY:
2183                 case LPROPS_FREEABLE:
2184                 case LPROPS_FRDI_IDX:
2185                         list_for_each_entry(lp, list, list)
2186                                 if (lprops == lp) {
2187                                         found = 1;
2188                                         break;
2189                                 }
2190                         break;
2191                 }
2192                 if (!found) {
2193                         ubifs_err(c, "LEB %d cat %d not found in cat heap/list",
2194                                   lprops->lnum, cat);
2195                         return -EINVAL;
2196                 }
2197                 switch (cat) {
2198                 case LPROPS_EMPTY:
2199                         if (lprops->free != c->leb_size) {
2200                                 ubifs_err(c, "LEB %d cat %d free %d dirty %d",
2201                                           lprops->lnum, cat, lprops->free,
2202                                           lprops->dirty);
2203                                 return -EINVAL;
2204                         }
2205                         break;
2206                 case LPROPS_FREEABLE:
2207                 case LPROPS_FRDI_IDX:
2208                         if (lprops->free + lprops->dirty != c->leb_size) {
2209                                 ubifs_err(c, "LEB %d cat %d free %d dirty %d",
2210                                           lprops->lnum, cat, lprops->free,
2211                                           lprops->dirty);
2212                                 return -EINVAL;
2213                         }
2214                         break;
2215                 }
2216         }
2217         return 0;
2218 }
2219
2220 /**
2221  * dbg_check_lpt_nodes - check nnodes and pnodes.
2222  * @c: the UBIFS file-system description object
2223  * @cnode: next cnode (nnode or pnode) to check
2224  * @row: row of cnode (root is zero)
2225  * @col: column of cnode (leftmost is zero)
2226  *
2227  * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
2228  */
2229 int dbg_check_lpt_nodes(struct ubifs_info *c, struct ubifs_cnode *cnode,
2230                         int row, int col)
2231 {
2232         struct ubifs_nnode *nnode, *nn;
2233         struct ubifs_cnode *cn;
2234         int num, iip = 0, err;
2235
2236         if (!dbg_is_chk_lprops(c))
2237                 return 0;
2238
2239         while (cnode) {
2240                 ubifs_assert(row >= 0);
2241                 nnode = cnode->parent;
2242                 if (cnode->level) {
2243                         /* cnode is a nnode */
2244                         num = calc_nnode_num(row, col);
2245                         if (cnode->num != num) {
2246                                 ubifs_err(c, "nnode num %d expected %d parent num %d iip %d",
2247                                           cnode->num, num,
2248                                           (nnode ? nnode->num : 0), cnode->iip);
2249                                 return -EINVAL;
2250                         }
2251                         nn = (struct ubifs_nnode *)cnode;
2252                         while (iip < UBIFS_LPT_FANOUT) {
2253                                 cn = nn->nbranch[iip].cnode;
2254                                 if (cn) {
2255                                         /* Go down */
2256                                         row += 1;
2257                                         col <<= UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
2258                                         col += iip;
2259                                         iip = 0;
2260                                         cnode = cn;
2261                                         break;
2262                                 }
2263                                 /* Go right */
2264                                 iip += 1;
2265                         }
2266                         if (iip < UBIFS_LPT_FANOUT)
2267                                 continue;
2268                 } else {
2269                         struct ubifs_pnode *pnode;
2270
2271                         /* cnode is a pnode */
2272                         pnode = (struct ubifs_pnode *)cnode;
2273                         err = dbg_chk_pnode(c, pnode, col);
2274                         if (err)
2275                                 return err;
2276                 }
2277                 /* Go up and to the right */
2278                 row -= 1;
2279                 col >>= UBIFS_LPT_FANOUT_SHIFT;
2280                 iip = cnode->iip + 1;
2281                 cnode = (struct ubifs_cnode *)nnode;
2282         }
2283         return 0;
2284 }